【运维知识进阶篇】集群架构-Nginx七层负载均衡详解(二)

本文涉及的产品
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
简介: 【运维知识进阶篇】集群架构-Nginx七层负载均衡详解(二)

backup测试

把Web01设为backup,刷新浏览器,发现只能访问到Web01,Web02作为预留。

[root@LB01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/test_proxy.conf
upstream webs {
    server 172.16.1.7 backup;
    server 172.16.1.8;
}
server {
    listen 80;
    server_name test.koten.com;
    location / {
        proxy_pass http://webs;
        include proxy_params;
        proxy_next_upstream error timeout http_500 http_502 http_
503 http_504;
        }
}
~                                                                
<inx/conf.d/test_proxy.conf" 14L, 281C written 
[root@LB01 ~]# systemctl restart nginx

 

把Web02down掉,发现刷新会访问Web01,预留的服务器启用。

[root@LB01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/test_proxy.conf
upstream webs {
    server 172.16.1.7 backup;
    server 172.16.1.8 down;
}
server {
    listen 80;
    server_name test.koten.com;
    location / {
        proxy_pass http://webs;
        include proxy_params;
        proxy_next_upstream error timeout http_500 http_502 http_
503 http_504;
        }
}
~                                                                
<inx/conf.d/test_proxy.conf" 14L, 286C written 
[root@LB01 ~]# systemctl restart nginx

max_fails失败次数和fail_timeout时间内失败多少次则标记down

[root@LB01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/test_proxy.conf
upstream webs {
    server 172.16.1.7 max_fails=2 fail_timeout=10s;
    server 172.16.1.8;
}
server {
    listen 80;
    server_name test.koten.com;
    location / {
        proxy_pass http://webs;
        include proxy_params;
        proxy_next_upstream error timeout http_500 http_502 http_
503 http_504;
        }
}
~                                                                
<inx/conf.d/test_proxy.conf" 14L, 303C written 
[root@LB01 ~]# systemctl restart nginx

max_conns最大TCP连接数

[root@LB01 ~]# vim /etc/nginx/conf.d/test_proxy.conf
upstream webs {
    server 172.16.1.7 max_conns=1;
    server 172.16.1.8;
}
server {
    listen 80;
    server_name test.koten.com;
    location / {
        proxy_pass http://webs;
        include proxy_params;
        proxy_next_upstream error timeout http_500 http_502 http_
503 http_504;
        }
}
~                                                                
<inx/conf.d/test_proxy.conf" 14L, 286C written 
[root@LB01 ~]# systemctl restart nginx

Nginx负载均衡健康检查

我们采用第三方模块nginx_upstream_check_module来检测后端服务的健康状态,我们新克隆一个LB02用来测试,配置yum源,安装上Nginx。

1、安装依赖包

[root@LB02 ~]# yum install -y gcc glibc gcc-c++ pcre-devel openssl-devel patch

2、下载nginx源码包和nginx_upstream_check模块第三方模块

[root@LB02 ~]# wget http://nginx.org/download/nginx-1.22.1.tar.gz
[root@LB02 ~]# wget https://github.com/yaoweibin/nginx_upstream_check_module/archive/master.zip

3、解压nginx源码包以及第三方模块

[root@LB02 ~]# tar xf nginx-1.22.1.tar.gz
[root@LB02 ~]# unzip master.zip

4、进入nginx目录,打补丁(nginx的版本是1.22补丁就选择1.22的,或者是相近的版本号,p1代表在nginx目录,p0是不在nginx目录),打好补丁后编译并安装

[root@LB02 ~]# cd nginx-1.22.1/
[root@LB02 nginx-1.22.1]# patch -p1 <../nginx_upstream_check_module-master/check_1.20.1+.patch
[root@LB02 nginx-1.22.1]# ./configure --prefix=/etc/nginx --sbin-path=/usr/sbin/nginx --modules-path=/usr/lib64/nginx/modules --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf --error-log-path=/var/log/nginx/error.log --http-log-path=/var/log/nginx/access.log --pid-path=/var/run/nginx.pid --lock-path=/var/run/nginx.lock --http-client-body-temp-path=/var/cache/nginx/client_temp --http-proxy-temp-path=/var/cache/nginx/proxy_temp --http-fastcgi-temp-path=/var/cache/nginx/fastcgi_temp --http-uwsgi-temp-path=/var/cache/nginx/uwsgi_temp --http-scgi-temp-path=/var/cache/nginx/scgi_temp --user=nginx --group=nginx --with-compat --with-file-aio --with-threads --with-http_addition_module --with-http_auth_request_module --with-http_dav_module --with-http_flv_module --with-http_gunzip_module --with-http_gzip_static_module --with-http_mp4_module --with-http_random_index_module --with-http_realip_module --with-http_secure_link_module --with-http_slice_module --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module --with-http_sub_module --with-http_v2_module --with-mail --with-mail_ssl_module --with-stream --with-stream_realip_module --with-stream_ssl_module --with-stream_ssl_preread_module --add-module=/root/nginx_upstream_check_module-master --with-cc-opt='-O2 -g -pipe -Wall -Wp,-D_FORTIFY_SOURCE=2 -fexceptions -fstack-protector-strong --param=ssp-buffer-size=4 -grecord-gcc-switches -m64 -mtune=generic -fPIC' --with-ld-opt='-Wl,-z,relro -Wl,-z,now -pie'
[root@LB02 nginx-1.22.1]# make && make install

5、在配置文件上增加健康检查的功能

[root@LB02 conf.d]# cat proxy_web.conf
upstream web {
    server 172.16.1.7:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
    server 172.16.1.8:80 max_fails=2 fail_timeout=10s;
    check interval=3000 rise=2 fall=3 timeout=1000 type=tcp;
    #interval  检测间隔时间,单位为毫秒
    #rise      表示请求2次正常,标记此后端的状态为up
    #fall      表示请求3次失败,标记此后端的状态为down
    #type      类型为tcp
    #timeout   超时时间,单位为毫秒
}
server {
    listen 80;
    server_name web.koten.com;
    location / {
        proxy_pass http://web;
        include proxy_params;
    }
    location /upstream_check {
        check_status;
    }
}

6、本地hosts后浏览器访问可以查看健康状态

Nginx负载均衡会话保持

两种处理会话保持问题的方法

1、使用nginx的ip_hash,根据客户端不同的IP,将请求分配到对应的IP

2、基于服务端的session会话共享(NFS、MySQL、memcache、redis、file)

注意:session和cookie的区别

cookie是保存到客户端浏览器的信息,session是保存到服务端的信息,用户登录账号密码,会将cookie保存到浏览器,将session保存到请求的服务器,登录时候,将cookie与session进行匹配,匹配的上即为登录成功。如果采取负载均衡轮询等方式,一台服务器有了session,但是另一台服务器上没有session,这就导致登录不上,此时就需要我们采取redis,将session放到redis中,将redis单独放到一个服务器上,每次登录,我们都去这个服务器找session,这样就不会出现cookie与session不匹配而导致登录失败了。

会话登录故障场景

1、配置Nginx

[root@Web01 conf.d]# vim php.conf
server {
    listen 80;
    server_name php.koten.com;
    root /code/phpMyAdmin-4.8.4-all-languages;
    location / {
        index index.php index.html;
    }
    location ~ \.php$ {
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
        include fastcgi_params;
    }
}
[root@Web01 conf.d]# systemctl restart nginx

2、在Web01和Web02分别安装phpmyadmin

[root@Web01 conf.d]# cd /code
[root@Web01 code]# wget https://files.phpmyadmin.net/phpMyAdmin/4.8.4/phpMyAdmin-4.8.4-all-languages.zip
[root@Web01 code]# unzip phpMyAdmin-4.8.4-all-languages.zip

3、配置phpmyadmin连接远程的数据库

[root@Web01 code]# cd phpMyAdmin-4.8.4-all-languages/
[root@Web01 phpMyAdmin-4.8.4-all-languages]# cp config.sample.inc.php config.inc.php
[root@Web01 phpMyAdmin-4.8.4-all-languages]# vim config.inc.php
/* Server parameters */
$cfg['Servers'][$i]['host'] = '172.16.1.51';

4、配置授权

[root@Web01 conf.d]# chown -R www.www /var/lib/php/

5、浏览器访问并登录,获取cookie信息

[root@Web01 php]# ll /var/lib/php/session/
total 28
-rw------- 1 www www   36 Apr  8 22:20 sess_24615fce63ea1785689dba62147bf683

6、将Web01上配置好的phpmyadmin和Nginx配置文件推送到Web02上

[root@Web01 code]# scp -rp  phpMyAdmin-4.8.4-all-languages root@172.16.1.8:/code/
[root@Web01 code]# scp /etc/nginx/conf.d/php.conf  root@172.16.1.8:/etc/nginx/conf.d/

7、在web02上重载Nginx服务、授权

[root@Web02 code]# systemctl restart nginx
[root@Web02 code]# chown -R www.www /var/lib/php/

8、接入负载均衡

[root@LB01 conf.d]# vim proxy_php.conf 
upstream php {
        server 172.16.1.7:80;
        server 172.16.1.8:80;
}
server {
        listen 80;
        server_name php.koten.com;
        location / {
                proxy_pass http://php;
                include proxy_params;
        }
}
[root@lb01 conf.d]# nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful
[root@lb01 conf.d]# systemctl restart nginx

9、经过轮询后发现,如果session保存在本地文件,登录不上phpmyadmin

使用redis解决会话登录问题

1、安装redis内存数据库

[root@MySQL ~]# yum install redis -y

2、配置redis监听在172.16.1.0网段上

[root@MySQL ~]# sed  -i '/^bind/c bind 127.0.0.1 172.16.1.51' /etc/redis.conf

3、启动redis

[root@MySQL ~]# systemctl start redis
[root@MySQL ~]# systemctl enable redis

4、php配置session连接redis

#1.修改/etc/php.ini文件
[root@Web01 ~]# vim /etc/php.ini
session.save_handler = redis
session.save_path = "tcp://172.16.1.51:6379"
;session.save_path = "tcp://172.16.1.51:6379?auth=123" #如果redis存在密码,则使用该方式
session.auto_start = 1
#2.注释php-fpm.d/www.conf里面的两条内容,否则session内容会一直写入/var/lib/php/session目录中
;php_value[session.save_handler] = files
;php_value[session.save_path]    = /var/lib/php/session

5、重启php-fpm

[root@Web01 code]# systemctl restart php-fpm

6、Web01配置推送给Web02

[root@Web01 code]# scp /etc/php.ini root@172.16.1.8:/etc/php.ini  
[root@Web01 code]# scp /etc/php-fpm.d/www.conf root@172.16.1.8:/etc/php-fpm.d/www.conf

7、Web02重启php-fpm

[root@Web02 code]# systemctl restart php-fpm

8、redis查看数据

[root@MySQL ~]# redis-cli 
127.0.0.1:6379> keys *
1) "PHPREDIS_SESSION:f96f184460e8ca9dfdc65f3e70cca79c"

9、测试登录

登录成功!

 

多级代理获取真实用户IP地址

我们的web服务器的日志查看到的是负载均衡的服务器IP,所以我们需要加如下参数去获取真实的用户IP

set_real_ip_from: 真实服务器上一级代理的IP地址或者IP地址段,可以写多行
real_ip_header: 从那个heare头检索出需要的IP地址
real_ip_recursive: 递归排除set_real_ip_from里出现的IP,没有出现的则为remote用户来源IP
server {
    listen 80;
    server_name nginx.oldboy.com;
    set_real_ip_from 172.16.1.7;
    set_real_ip_from 172.16.1.8;
    real_ip_header X-Forwarded-For;
    real_ip_recursive on;
    location / {
        root /code;
        index index.html index.php;
    }
}

我是koten,10年运维经验,持续分享运维干货,感谢大家的阅读和关注!

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